MUSCLE

Le traitement des maladies neuromusculaires (MNM) reste surtout symptomatique. Les trois MNM les plus fréquentes sont la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD), l’amyotrophie spinale (SMA) et la dystrophie myotonique de type 1 (DM1). Elles touchent entre 1/6000 et 10 000 naissances et sont des maladies emblématiques, pour lesquelles des modèles cellulaires et animaux sont disponibles. Les thérapies géniques pour les MNM reposent surtout sur les virus AAV qui sont actuellement les meilleurs vecteurs pour introduire du matériel génétique dans les muscles ou les motoneurones.
Cependant, l’utilisation des AAV impose des limites :

1. une faible capacité d’encapsidation limitée à 5kb
2. un seul traitement possible en raison de l’immunisation consécutive à la première injection
3. certains individus ont une immunisation préexistante contre les AAV
4. la dose virale pour traiter les muscles des nouveau-nés ou des adolescents n’est pas la même et l’augmentation de la charge virale augmente le risque de développer des microangiopathies thrombotiques sévères pouvant être létales.

Étant donné les limites imposées par les AAV, les futurs traitements de thérapie génique pour les MNM nécessiteront le développement de nouveaux vecteurs pour délivrer différents acides nucléiques aux tissus ciblés et offrir la possibilité d’administrations répétées. Dans cette optique, nous avons développé des nanoparticules lipidiques (LNP) capables de délivrer des acides nucléiques aux fibres musculaires sans limitation de taille et sans déclencher de réponse immunitaire.

Le projet vise à :

1. Améliorer l’efficacité in vivo de nos LNP en les fonctionnalisant avec i) des Fabs recombinants en utilisant la chimie CLIP ou ii) en incorporant une mini agrine humaine qui se fixe aux cellules musculaires humaines et murines. La plateforme d’accélération technologique TIBH produira les protéines recombinantes nécessaires à la fonctionnalisation des LNP selon des normes compatibles GMP.
2. Utiliser des modèles cellulaires et animaux pour établir la preuve de concept que nos LNP peuvent délivrer des acides nucléiques thérapeutiques pour la DMD, la SMA et la DM1.
   • Pour la DMD, les LNP offrent la possibilité d’encapsuler l’intégralité de l’ARNm de la dystrophine afin de restaurer complètement la fonction de la protéine.
   • Pour la DM1, deux stratégies basées sur des oligonucleotides antisens (ASO) seront testées.
   • Pour la SMA, le remplacement de gènes ou les thérapies modifiant l’épissage sauvent efficacement les motoneurones mais n’empêchent pas l’atrophie musculaire persistante et invalidante. Deux stratégies seront testées : l’encapsulation de l’ARNm SMN ou des ASO de type Nusinersen ciblant l’épissage de SMN2.

Pour ce projet, nous avons réuni 4 spécialistes de renommée internationale aux compétences complémentaires. Le Pr Laurent Schaeffer développe des approches thérapeutiques pour la DMD et la SMA. Il est le coordinateur du projet RHU SMART en partenariat avec Roche et visant à développer des approches pharmacologiques pour la SMA. Le présent projet PEPR est le résultat d’une collaboration de longue date avec Giovanna Lollo, leader dans le domaine des LNP. Ensemble, nous avons développé des LNP qui délivrent des acides nucléiques aux muscles striés. Ces LNP sont au centre du projet d’optimisation et d’établissement de la preuve des concepts thérapeutiques pour la DMD, la DM1 et la SMA. Pour l’évaluation in vivo de la DM1 et de la SMA, les meilleures équipes françaises ont été sélectionnées. Denis Furling est le directeur du centre de recherche en myologie et le chef de l’équipe qui dirige la recherche sur la DM1 en France. Le Pr.Frédéric Charbonnier est le chef de la principale équipe de recherche travaillant sur le modèle de souris SMA en France et partenaire du RHU SMART.

Le projet MUSCLE a pour objectif de développer de nouvelles approches de thérapie génique pour traiter plusieurs maladies neuromusculaires graves, comme la dystrophie musculaire de Duchenne, l’amyotrophie spinale et la dystrophie myotonique. Ces maladies, d’origine génétique, entraînent une faiblesse musculaire progressive et disposent encore de peu de traitements réellement efficaces.

Aujourd’hui, les thérapies géniques utilisent principalement des virus modifiés pour transporter les gènes thérapeutiques jusqu’aux cellules. Si cette stratégie a permis des avancées importantes, elle présente plusieurs limites, notamment des risques liés à l’utilisation de fortes doses ou des doses répétées.

Le projet propose une alternative innovante en utilisant de minuscules particules lipidiques (semblables à celles utilisées dans certains vaccins à ARN messager) pour transporter les molécules thérapeutiques directement dans les cellules musculaires. Cette technologie pourrait permettre d’administrer des traitements plus sûrs, de transporter des molécules plus volumineuses, et de renouveler les injections si nécessaire.

Les chercheurs évalueront cette approche dans plusieurs modèles expérimentaux afin de vérifier son efficacité pour restaurer la fonction des muscles et ralentir l’évolution de ces maladies. En réunissant des spécialistes français de la thérapie génique, des nanotechnologies et des maladies neuromusculaires, ce projet pourrait ouvrir la voie à une nouvelle génération de traitements plus efficaces et accessibles pour de nombreux patients.